CN217270360U - 一种改造煤电机组形成的绿色储能电站 - Google Patents

Abstract

一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：改造关停煤电机组形成绿色储能电站；可实现绿色储能的功能；采用的工艺路线为以电储能熔盐系统替代煤电机组的燃煤锅炉系统，利旧煤电机组的原蒸汽发电系统和输变电系统；主要应用于关停不再启用或将拆除煤电机组的改造。本实用新型通过改造关停不再启用或将拆除的煤电机组，为其提供新的功能和价值，成为绿色储能电站，可储存绿电成为绿电“蓄水池”，从而避免被简单的关停拆除从而造成了大量煤电资本的沉没、就业岗位的减少。

Description

一种改造煤电机组形成的绿色储能电站

技术领域

本实用新型属于改造煤电机组的技术领域，特别是一种改造煤电机组形成的绿色储能电站。

背景技术

长期以来, 煤电是保障我国电力供应安全的主体电源。截至 2019 年年底, 我国煤电装机 10. 4 亿千瓦、发电量 4. 56 万亿千瓦·时, 分别占总装机、总发电量的 51.8% 和 62. 2% 。

电力行业是煤炭消耗的主要行业之一，深入实施煤电节能减排升级改造，火电供电煤耗持续下降。对供电煤耗在 300 克标准煤/千瓦时以上的煤电机组，应加快创造条件实施节能改造，对无法改造的机组逐步淘汰关停。

目前对关停煤电机组的处置主要有以下几种情况：一、关停后，搁置不处置，二、拆除，作为二手设备或废品处理，土地更改为其他用途。

这些关停的煤电机组虽然因燃煤锅炉煤耗大的原因而关停，但其汽轮机发电系统和输变电系统的设备性能还比较完好，对这些设备的拆除或作为二手设备或废品进行处理将会造成大量煤电资本的沉没。

对燃煤机组进行关停并简单地拆除，造成了大量煤电资本的沉没、就业岗位的减少。关于煤电行业如何关停及转型的问题，如何对关停的燃煤机组进行技术改造，关于改造的工艺路线的研究具有的重大社会及经济意义。

发明内容

本实用新型的目的对关停不再启用或将拆除的煤电机组进行改造，通过改造路线的实施为关停不再启用或将拆除的煤电机组提供新的功能和价值，从而避免被简单的关停拆除从而造成了大量煤电资本的沉没、就业岗位的减少。

为此，我们分析了之所以对部分煤电机组实行关停不再启用或拆除的政策，主要是因为这些煤电机组燃煤锅炉系统的效率不高或双碳目标碳减排的实际需要，关停不再启用或将拆除这些煤电机组实质等同关停不再启用或将拆除煤电机组的燃煤锅炉系统，燃煤锅炉系统的作用是产生540摄氏度以上的高温高压水蒸气，该高温高压水蒸气推动蒸汽轮机进行发电。我们若设计一套电储能熔盐系统来代替原煤电机组燃煤锅炉系统，采用风电、光伏电等绿电或谷电来作为能源，该电储能熔盐系统在功能上可以替代燃煤锅炉系统，可以产生540摄氏度高温高压的水蒸气，可以利旧煤电机组的原蒸汽发电系统和输变电系统，改造完成后就不再烧煤可避免被拆除、另外可实现的新功能和价值，成为绿色储能电站，储存绿电。

本实用新型的技术方案如下：

一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：改造关停煤电机组形成绿色储能电站；改造完成后不再烧煤，不再是煤电机组，可实现绿色储能的功能，成为绿色储能电站，可储存风电、光伏电等绿电；主要应用于关停不再启用或将拆除煤电机组的改造；

采用的工艺路线为以电储能熔盐系统替代煤电机组的燃煤锅炉系统，利旧煤电机组的原蒸汽发电系统和输变电系统。

进一步，一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：包括至少一个电储能熔盐系统，至少一个蒸汽发电系统，至少一个输变电系统；

电储能熔盐系统分别通过主蒸汽管路和回水管路与蒸汽发电系统连接；主蒸汽管路与回水管路并联；蒸汽发电系统通过电缆与输变电系统连接；输变电系统通过电缆与电储能熔盐系统连接；

电储能熔盐系统采用电加热熔盐储能系统，该系统包括熔盐电加热器、高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器、低温熔盐储罐；熔盐电加热器通过熔盐管道依次与高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器连接；熔盐水预热器通过熔盐管道与低温熔盐储罐连接；低温熔盐储罐通过熔盐管道与熔盐电加热器连接。

上述技术方案中，所述的电储能熔盐系统在功能上起到替代煤电机组的燃煤锅炉系统的作用；产生的高温高压水蒸气的参数与燃煤锅炉系统的一致或接近；所述的主蒸汽管路内水蒸气的参数与燃煤锅炉系统的一致或接近，高温高压水蒸气从电储能熔盐系统流向蒸汽发电系统，推动蒸汽发电机进行发电。

上述技术方案中，所述的回水管路是多个回水管路，其内流动的是水蒸气或冷凝水，流动的方向从蒸汽发电系统流向电储能熔盐系统。

上述技术方案中，所述的输变电系统通过电缆外部电网与连接；改造关停煤电机组的工艺路线的能源来自于外部电网的电；

所述的外部电网的电是绿电；

所述的外部电网的电是谷电；

所述的外部电网的电是风电或光伏电；

上述技术方案中，所述的熔盐采用低熔点四元熔盐，该熔盐参数为熔点94 ℃、分解温度628 ℃、蓄热密度为199 kwh/t。

上述技术方案具体实施运行过程为：采用来自于外部电网经过输变电系统的风电、光伏电等绿电或谷电通过熔盐电加热器加热来自低温熔盐储罐里200 ℃的熔盐到560℃，通过熔盐泵将560 ℃的熔盐泵入高温熔盐储罐中进行储存，当开启电储能熔盐系统时，通过熔盐泵将560 ℃的熔盐泵入依次流过熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器，高温熔盐在此处与水进行热交换，高温熔盐在熔盐水预热器熔盐出口处变为200 ℃的低温熔盐，通过熔盐泵将低温熔盐泵入低温熔盐储罐进行储存，水在此处通过热交换变成540 ℃的高温高压水蒸气，该高温高压水蒸气去推动蒸汽发电系统中的蒸汽发电机进行发电，发出的电经过输变电系统通过外部电网供入电网。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点及突出性的技术效果：

①关闭的燃煤机组发挥新的功能和作用，避免被简单地关闭拆除；

②避免造成大量煤电资本的沉没，减少煤电行业就业岗位的减少；

③改造后成为绿色储能电站可以消纳风电、光伏电，成为绿电的的“蓄水池”。

附图说明

图1是煤电机组改造前的结构示意图。

图2是采用本实用新型改造煤电机组后形成绿色储能电站的结构示意图。

图中：1、燃煤锅炉系统；2、蒸汽发电系统；3、输变电系统；4、外部电网；5、电缆；6、主蒸汽管路；7、回水管路；8、电储能熔盐系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

图1为煤电机组改造前的结构示意图，煤电机组由燃煤锅炉系统1、蒸汽发电系统2和输变电系统3组成；燃煤锅炉系统1分别通过主蒸汽管路6和回水管路7与蒸汽发电系统2连接；主蒸汽管路6与回水管路7并联；蒸汽发电系统2通过电缆5与输变电系统3连接。

图2是采用本实用新型改造煤电机组形成绿色储能电站的结构示意图，改造后形成的绿色储能电站包括至少一个电储能熔盐系统8，至少一个蒸汽发电系统2，至少一个输变电系统3；

电储能熔盐系统8分别通过主蒸汽管路6和回水管路7与蒸汽发电系统2连接；主蒸汽管路6与回水管路7并联；蒸汽发电系统2通过电缆5与输变电系统3连接；输变电系统3通过电缆5与电储能熔盐系统8连接；

改造关停煤电机组的工艺路线是以电储能熔盐系统8替代煤电机组的燃煤锅炉系统1，利旧煤电机组的蒸汽发电系统2和输变电系统3；主要应用于对关停煤电机组的改造，改造完成后不再烧煤，不再是煤电机组，成为绿色储能电站，可储存风电、光伏电等绿电。

以改造50MW关停不再启用将拆除的煤电机组形成的绿色储能电站为例具体说明下面：

电储能熔盐系统8优选采用电加热熔盐储能系统，该系统包括熔盐电加热器、高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器、低温熔盐储罐；熔盐电加热器通过熔盐管道依次与高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器连接；熔盐水预热器通过熔盐管道与低温熔盐储罐连接；低温熔盐储罐通过熔盐管道与熔盐电加热器连接；通过熔盐泵为熔盐的流动提供动力；熔盐优选采用低熔点四元熔盐，该熔盐参数为熔点94 ℃、分解温度628 ℃、蓄热密度为199 kwh/t ；加热熔盐的能源优选采用风电、光伏电等绿电或谷电；

采用来自外部电网4经过输变电系统3的风电、光伏电等绿电或谷电通过熔盐电加热器加热来自低温熔盐储罐里200 ℃的熔盐到560 ℃，通过熔盐泵将560 ℃的熔盐泵入高温熔盐储罐中进行储存，当开启电储能熔盐系统8时，通过熔盐泵将560 ℃的熔盐泵入依次流过熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器，高温熔盐在此处与水进行热交换，高温熔盐在熔盐水预热器熔盐出口处变为200 ℃的低温熔盐，通过熔盐泵将该低温熔盐泵入低温熔盐储罐进行储存，水在此处通过热交换变成540 ℃的高温高压水蒸气，该高温高压水蒸气去推动蒸汽发电系统2中的蒸汽轮发电机进行发电，发出的电通过输变电系统3和外部电网4供入电网。

以上对本实用新型一个实施例进行了具体的说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认定为用于限定本实用新型的实施范围。凡是依本实用新型申请范围所做的任何简单修改、等同变化与改型，均应仍处于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：包括至少一个电储能熔盐系统（8），至少一个蒸汽发电系统（2），至少一个输变电系统（3）；

电储能熔盐系统（8）分别通过主蒸汽管路（6）和回水管路（7）与蒸汽发电系统（2）连接；主蒸汽管路（6）与回水管路（7）并联；蒸汽发电系统（2）通过电缆（5）与输变电系统（3）连接；输变电系统（3）通过电缆（5）与电储能熔盐系统（8）连接；

电储能熔盐系统（8）采用电加热熔盐储能系统，该系统包括熔盐电加热器、高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器、低温熔盐储罐；熔盐电加热器通过熔盐管道依次与高温熔盐储罐、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽生成器、熔盐水预热器连接；熔盐水预热器通过熔盐管道与低温熔盐储罐连接；低温熔盐储罐通过熔盐管道与熔盐电加热器连接。

2.根据权利要求1所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：回水管路（7）是多个回水管路，其内流动的是水蒸气或冷凝水，流动的方向从蒸汽发电系统（2）流向电储能熔盐系统（8）。

3.根据权利要求1所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：输变电系统（3）通过电缆（5）与外部电网（4）连接；电储能熔盐系统（8）的能源来自于外部电网（4）的电。

4.根据权利要求3所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：外部电网（4）的电是绿电。

5.根据权利要求3所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：外部电网（4）的电是谷电。

6.根据权利要求3所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：外部电网（4）的电是风电或光伏电。

7.根据权利要求1所述的一种改造煤电机组形成的绿色储能电站，其特征在于：熔盐采用低熔点四元熔盐，该熔盐参数为熔点94 ℃、分解温度628 ℃、蓄热密度为199 kwh/t。

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